1959年，美国马塞诸塞州列辛顿威廉道斯小学，该校即将迎来校庆日，小女孩露辛达•安伯利（Lara Robinson 饰）提出的创意为校长所采纳。校庆日时，学生们将画下自己对未来的设想，并集中放入金属时间囊中埋入地下，准备50年后重新开启。校庆日之后，举止怪异的露辛达用鲜血在墙上写下奇怪文字，并向老师提出警告。
　　2009年，威廉道斯小学再次迎来校庆日，被埋藏地下50年之久的时间囊重见天日。小男孩凯勒（Chandler Canterbury 饰）得到露辛达的信，上面没有任何图画，整页布满毫无规律可言的数字。凯勒的父亲约翰（尼古拉斯•凯奇 Nicolas Cage 饰）夜晚研究这些数字，竟发现这是一组具有预言性的密码。文中的数字清楚记录了世界上过去50年所发生的各种灾难。除此之外，这组数字还包括了接下来将发生的重大灾难……

　　2018年，天网系统与人类的战争使世界陷入了末世般的境况，反抗军精神领袖约翰·康纳（克里斯蒂安·贝尔 Christian Bale 饰）带队执行一次任务的过程中获得了战胜天网的新思路，而天网系统适时推出了新的目标排名，康纳位居次席，榜首上康纳此时尚年青的父亲凯尔·瑞斯赫 然在列。与此同时，一名遗忘了自身过去经历的强壮男子马库斯（萨姆·沃辛顿 Sam Worthington 饰）出现在洛杉矶的废墟中，他与反抗军战士瑞斯偶然结识，并组队前往反抗军总部，不料途中遭机械人袭击，瑞斯被俘。落单的马库斯经由反抗军女战士布莱尔引路，迎来了与康纳命中注定的相遇，但人与机械的对立让康纳不得不视对方为敌人……
　　瑞斯在天网中心生死未卜，同时反抗军高层不肯推迟强行进攻计划，留给康纳的时间不再充裕，他只能选择进行一场赌上性命与荣誉的潜入行动。

　　结婚纪念日当天，CIA特工伊芙琳·绍特（安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 饰）受命审讯一名投案自首的俄罗斯间谍。对方声称自80年代便潜入美国，并且透露有一名间谍大师曾训练数名儿童，将他们培养成间谍送入普通的美国家庭中，伺机刺杀美国总统。令在场所有特工震惊的是，这个俄国人竟指认绍特是这群孩子中的一员。
　　不顾CIA探员们的阻拦，绍特执意返回家中。经过一番惊险追逐，她暂时逃过昔日同伴的追捕。不久，俄罗斯总统访问美国，绍特再次卷入各种阴谋之中，而她的真实身份也变得愈加扑朔迷离……

　　查理(马克·沃尔伯格 Mark Wahlberg 饰)本来可以拿着抢劫回来的那箱黄金安度余生，同伙史蒂夫（爱德华·诺顿 Edward Norton饰）的出卖却让他的阵脚大乱。史蒂夫不但独吞了巨款逃亡洛杉矶，还害得查理尝尽牢狱之苦。
　　现在从监狱出来的查理，正踌躇满志要找史蒂夫算上一帐。他网罗了盗窃高手——美女斯黛拉（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）专门负责开保险柜，而他和其他搭档，则全力设计出一条通畅的大道，供迅速逃跑之用。斯黛拉前往引史蒂夫上勾，却被老奸巨猾的史蒂夫识破。查理则飞速的破坏了洛杉矶的红绿灯系统，洛杉矶发生了蔚为壮观的大塞车，然而，令他们意外的是，逃脱没有如此简单——史蒂夫没有驱车追赶，他用了一辆直升飞机，在他们上空穷追不舍。洛杉矶的地下隧道和街头小巷，陷入了一片混战。

　　中东某地，美国军方的情报系统锁定了一名目标人物，总统不顾系统电脑运算出的建议处理方式，下令定点清除，由此引发了意外的连锁反应……公司小职员杰瑞（Shia LaBeouf 饰）的生活平淡乏味，时常手头拮据，连房租也成了问题，由于供职于军方的孪生兄弟意外过世，杰瑞赶回家中参加葬礼，但此行归来后，杰瑞发现家中居然堆满了武器，随即赶到的FBI破窗而入将他逮捕。与此同时，名叫蕾切尔（Michelle Monaghan 饰）的女人从大街上的电子广告牌上得知自己的儿子被某人绑架，绑架者拥有超乎寻常的能力，能够控制电子产品并监控一切。这名绑架者引导杰瑞摆脱FBI，最终上了蕾切尔的车，两名陌生人被迫合作，在FBI的追捕中落入了神秘绑架者的计划……究竟绑架者是谁？他又有何居心呢？